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Pesquisadores do Francis Crick Institute e do King’s College London criaram uma ferramenta para prever os efeitos de diferentes dietas tanto nas células cancerígenas quanto nas saudáveis.
O trabalho deles pode ajudar a desvendar as mudanças metabólicas sutis associadas a diferentes tipos de nutrientes e melhorar nossa compreensão da ligação entre dieta e doença.
Metabolismo refere-se ao conjunto de processos que permitem que um organismo use nutrientes de seu ambiente para funcionar. Quantidades relativas de açúcares, gorduras e proteínas na dieta determinam qual “combustível” está disponível para as células e também como essas células processam os nutrientes. As células cancerígenas, como outras células doentes, mudam seu metabolismo para suportar a sobrevivência e o crescimento.
Como parte do estudo, publicado na iScience, a equipe de pesquisa do Center for Host-Microbiome Interactions no King’s College London criou pela primeira vez um mapa abrangente de todas as vias metabólicas no camundongo. A equipe de Crick então reuniu dados experimentais para colocar no modelo medindo os níveis de expressão gênica no fígado e tumores hepáticos de camundongos que foram alimentados com dietas “saudáveis” ou “não saudáveis”, ricas em gorduras e açúcares.
Eles encontraram mudanças específicas no metabolismo associadas a dietas não saudáveis, que promoveram a produção de glicerol e succinato em tecidos cancerosos e saudáveis. Eles também observaram que as diferenças no metabolismo entre células saudáveis e cancerígenas eram maiores no contexto de uma dieta não saudável, sugerindo que os tumores são capazes de explorar melhor as dietas não saudáveis para promover a sobrevivência e o crescimento.
Patricia Nunes, cientista sênior de pesquisa de laboratório do Crick, disse: “Ao usar dados experimentais do laboratório, o modelo nos permite começar a entender as complexas mudanças metabólicas que acontecem nos tecidos devido a nutrientes específicos na dieta”.
Dimitrios Anastasiou, chefe do Crick’s Cancer Metabolism Laboratory, disse: “Sabemos que uma dieta pobre causa estragos no metabolismo do nosso corpo. Pode causar obesidade e promover doenças hepáticas, que, por sua vez, podem evoluir para câncer de fígado. Queremos entender quais nutrientes em nossas dietas e em quais combinações levam a esses resultados prejudiciais”.
A equipe então modelou os efeitos de uma mudança nos componentes da dieta – de saudável para não saudável e não saudável para saudável – em várias combinações. Eles observaram que, embora algumas funções metabólicas específicas do câncer persistissem em dietas saudáveis, eles também podiam reverter muitas delas, mas apenas quando tanto as gorduras quanto os carboidratos eram limitados.
Frederick Clasen, primeiro autor e aluno de doutorado em conjunto no Crick and King’s College London, disse: “As aplicações potenciais deste trabalho são de longo alcance. Agora podemos ver quais mudanças na dieta realmente afetam o metabolismo celular e quais têm muito pouco efeito porque as células já estão programadas para extrair os nutrientes que faltam de seus arredores.
Saeed Shoaie, chefe do grupo Translational Systems Biology da Faculdade de Odontologia, Ciências Orais e Craniofaciais do King’s College London, disse: “Para aumentar ainda mais a precisão das previsões de nosso modelo, agora estamos gerando modelos de metabolismo mais sofisticados, que usam em conta como diferentes órgãos trocam metabólitos e como as bactérias no intestino influenciam quais nutrientes estão disponíveis para os tecidos.”
Anastasiou conclui: “Nossa abordagem pode ser usada para ajudar a orientar as mudanças na dieta que complementam os tratamentos para diferentes doenças. Mas o uso mais eficaz dessa compreensão será na prevenção de mais doenças, ajudando-nos a selecionar os alimentos que ingerimos”.
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